微机电系统、微机电系统致动器及微机械臂阵列的制作方法

本揭示内容的实施例通常是关于微机电系统(micro-electromechanicalsystem，mems)或纳米机电系统(nano-electromechnical system，nems)装置，尤其是关于在mems致动器中使用的微机械臂阵列。

背景技术：

1、微机电系统(micro-electromechanical system，mems)正变得越来越流行，尤其在这些装置经小型化且整合至集成电路制造工艺中时。mems通常由尺寸在1微米与100微米之间的部件组成，而mems装置的尺寸通常在20微米至1毫米范围内。mems在纳米尺度上合并为纳米机电系统(nano-electromechnical system，nems)及纳米技术。

2、mems装置包括由一或多种半导体制造工艺形成的机械及电气特征。mems装置的实例包括将机械信号转换为电信号的微感测器、将电信号转换为机械信号的微致动器及常见于汽车(例如安全气囊展开系统)及智能手机中的运动感测器。对于许多应用，mems装置与应用特定集成电路(application-specific integrated circuit，asic)及外部电路电连接以形成完整的mems系统。然而，若mems装置损坏，例如由于使用时的一些碰撞，则很难修复或更换损坏的mems装置(若非不可行)。因此，需要制造可靠且抗碰撞的mems装置。

技术实现思路

1、根据本揭露的一些实施例中，一种微机械臂阵列包含多个微机械臂、多个保护膜及一金属连接结构。微机械臂在一第一水平方向上彼此隔开且沿一第二水平方向延伸，其中每一微机械臂包含位于每一微机械臂顶部且沿一垂直方向向上突出的一突起。每一保护膜包覆所述多个微机械臂之一。金属连接结构沿该第一水平方向延伸且金属连接结构包含多个接合部，每一接合部对应且围绕所述多个微机械臂之一的该突起；及多个连接部，沿该第一水平方向延伸且连接两个相邻接合部。

2、根据本揭露的一些实施例中，一种微机电系统致动器包含第一微机械臂阵列及第二微机械臂阵列。第一微机械臂阵列包含在第一水平方向上彼此隔开且沿第二水平方向延伸的多个第一微机械臂，其中每一第一微机械臂包含在每一第一微机械臂的顶部且在垂直方向向上突出的突起；多个第一保护膜，每一第一保护膜包覆所述多个第一微机械臂之一；及金属连接结构，沿第一水平方向延伸且包含：多个接合部，每一接合部对应且围绕所述多个第一微机械臂之一的突起；及沿第一水平方向延伸且连接两个相邻接合部的多个连接部。第二微机械臂阵列包含：在第一水平方向上彼此隔开且沿第二水平方向延伸的多个第二微机械臂，其中每一第二微机械臂具有平坦顶表面，且在第一水平方向上位于两个相邻第一微机械臂之间；及多个第二保护膜，每一第二保护膜包覆所述多个第二微机械臂之一。

3、根据本揭露的一些实施例中，一种微机电系统包含一基板，具有一空腔；一蚀刻终止层，在该基板上；及一第一微机械臂阵列及一第二微机械臂阵列，共同形成一位于该空腔内的微机电系统致动器。该第一微机械臂阵列包含：多个第一微机械臂，在一第一水平方向上彼此隔开且沿一第二水平方向延伸；多个第一保护膜，每一所述第一保护膜包覆所述多个第一微机械臂之一；及一金属连接结构，沿该第一水平方向延伸且连接所述多个第一微机械臂。该第二微机械臂阵列包含：多个第二微机械臂，在该第一水平方向上彼此隔开且沿该第二水平方向延伸，其中每一所述第二微机械臂具有一平坦顶表面，且位于在该第一水平方向上的两个相邻第一微机械臂之间；及多个第二保护膜，每一所述第二保护膜包覆所述多个第二微机械臂之一。

技术特征：

1.一种微机械臂阵列，其特征在于，包含：

2.如权利要求1所述的微机械臂阵列，其特征在于，其中该突起包含一顶表面及两个侧壁。

3.如权利要求1或2所述的微机械臂阵列，其特征在于，其中该接合部及该突起将该保护膜夹在中间。

4.如权利要求1或2所述的微机械臂阵列，其特征在于，其中该连接部包含沿该第一水平方向延伸的一平面部及位于该平面部两端的两个圆角部。

5.一种微机电系统致动器，其特征在于，包含：

6.如权利要求5所述的微机电系统致动器，其特征在于，其中该突起包含一顶表面及两个侧壁。

7.如权利要求6所述的微机电系统致动器，其特征在于，其中两个肩部在该第一水平方向上分别位于该突起的两侧。

8.如权利要求5或6所述的微机电系统致动器，其特征在于，其中该第一微机械臂阵列进一步包含在该第一水平方向上延伸且连接所述多个第一微机械臂的一第一脊柱梁，且其中该第二微机械臂阵列进一步包含在该第一水平方向上延伸且连接所述多个第二微机械臂的一第二脊柱梁。

9.一种微机电系统，其特征在于，包含：

10.如权利要求9所述的微机电系统，其特征在于，其中每一所述第一微机械臂包含位于每一所述第一微机械臂的顶部且沿一垂直方向向上突出的一突起，该金属连接结构包含：

技术总结提供一种微机电系统、微机电系统致动器及微机械臂阵列。该微机械臂阵列包含：在第一水平方向上彼此隔开且沿第二水平方向延伸的多个微机械臂，其中每一微机械臂包含位于每一微机械臂的顶部且在垂直方向向上突出的突起；多个保护膜，每一保护膜封装所述多个微机械臂之一；及沿第一水平方向延伸的金属连接结构。该金属连接结构包含：多个接合部，每一接合部对应且围绕所述多个微机械臂之一的突起；及沿第一水平方向延伸且连接两个相邻接合部的多个连接部。技术研发人员：廖诗瑀,洪蔡豪受保护的技术使用者：台湾积体电路制造股份有限公司技术研发日：20230518技术公布日：2024/1/15